[实用新型]用于热电厂调峰供热的混凝土储换热系统

说明书

本实用新型公开了用于热电厂调峰供热的混凝土储换热系统，包括通过管路连接的混凝土储热单元、取热单元和蒸汽发生单元，混凝土储热单元的热源入口与热源供给单元相连且热源出口与热源回收单元相连；取热单元包括取热工质储罐和取热工质缓冲罐，取热工质储罐与混凝土储热单元的取热工质入口相连且混凝土储热单元的取热工质出口与取热工质缓冲罐相连；蒸汽发生单元的取热工质入口与取热工质缓冲罐相连且取热工质出口与取热工质储罐相连，蒸汽发生单元的给水入口与给水供给单元相连且蒸汽出口与用户端相连。本实用新型较常规熔盐储换热系统更加简单，系统初投资、运维成本较熔盐系统更低。

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，更具体地讲，涉及一种用于热电厂调峰供热的混凝土储换热系统。

背景技术

为了适应国家节能减排要求，提高电厂自身热效率和经济性，利用电厂余热进行供热逐渐成为一种趋势。然而随着用户需求和市场形势的发展，热电厂也面临着一些问题：其一，由于供热用户夜间用汽较少，一方面为满足最低负荷运行要求，另一方面在负荷较低情况下烟气环保排放难以满足要求，热电厂需通过开背压机排汽提升机组负荷；其二，随着城镇化迅速推进带来的集中供热面积飞升，热电厂无法满足用热高峰时段的最大供热需求，缺口越来越大。

为了解决上述问题，需对热电厂进行热量调峰改造。最有效的解决方式是为热电厂增加储热系统，在夜间供热低谷时段将多余的蒸汽热量储存起来，白天供热高峰时段将储热系统中的热量释放出来产汽供热，从而起到调峰供热、提高机组经济性的目的。目前工业上常用的储热方式主要是熔盐储热。然而由于熔盐熔点高，必须有必要的防凝手段，设置可靠的电伴热系统，同时适用于熔盐介质的设备、阀门、仪器仪表等都需要特殊的设计和制造工艺，熔盐储罐的设计制造和防泄漏也是系统难点，以上各种因素导致熔盐储热换热系统建造和运维成本昂贵，一般热电厂业主难以接受。另外，熔盐储换热系统在设计中受换热特性、换热参数等的影响，可能出现热量利用不充分的情况，造成热量的浪费，此时可能还需加入热水辅助储热系统以实现热量的梯级利用，进一步增加系统复杂性、初投资和运维成本。

混凝土由于其价格低廉且没有熔盐的上述问题，被考虑用作储热材料。然而目前对混凝土储换热系统的研究基本还停留在纸面阶段。已知已有实际应用的混凝土储换热系统为直接蒸汽相变充热和直接给水相变取热产汽的系统，然而由于混凝土的储放热特性，从混凝土中直接产生的蒸汽温度是随时间逐渐降低的，不能为后端用户提供稳定的能量(供热或发电)。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种用于热电厂调峰供热的混凝土储换热系统，并对其运行方法进行了方案设计。

本实用新型提供了一种用于热电厂调峰供热的混凝土储换热系统，所述混凝土储换热系统包括通过管路连接的混凝土储热单元、取热单元和蒸汽发生单元，混凝土储热单元中设置有混凝土储热材料，其中，

所述混凝土储热单元的热源入口与热源供给单元相连且热源出口与热源回收单元相连；

所述取热单元包括取热工质储罐和取热工质缓冲罐，所述取热工质储罐与混凝土储热单元的取热工质入口相连且混凝土储热单元的取热工质出口与取热工质缓冲罐相连；

所述蒸汽发生单元的取热工质入口与取热工质缓冲罐相连且取热工质出口与取热工质储罐相连，所述蒸汽发生单元的给水入口与给水供给单元相连且蒸汽出口与用户端相连。

根据本实用新型用于热电厂调峰供热的混凝土储换热系统的一个实施例，所述混凝土储热单元包括至少一个混凝土储热模块，所述至少一个混凝土储热模块串联和/或并联连接，所述混凝土储热模块中设置有混凝土储热材料和排列的金属换热管，其中，金属换热管中的热源流动方向与取热工质流动方向相反。